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IL NOSTRO CERVELLO COME … UN “MUCCHIO DI SABBIA”

desertoLe unità elementari del cervello sono i neuroni, ma conosciamo ancora molto poco di come queste cellule cerebrali diano origine a fenomeni tanto complessi come il pensiero e tutti i processi mentali con cui ci muoviamo nel mondo.
Nel 1999, lo scienziato danese Per Bak ha proposto il modello del “mucchio di sabbia” per spiegare il funzionamento del cervello. Come quando si aggiunge altra sabbia ad un mucchio, molte piccole valanghe lo mantengono stabile, allo stesso modo, valanghe elettriche nel cervello lo mantengono in un punto di equilibrio (o punto critico) in cui viene ottimizzata l’elaborazione delle informazioni.
La teoria è stata anche confermata in esperimenti successivi. Il laboratorio di Wessel alla Washington University e quello di Woodrow Shew alla University of Arkansa hanno monitorato l’attività elettrica nella corteccia visiva quando la retina veniva colpita da immagini in movimento. Lo stimolo sensoriale spinge momentaneamente la corteccia lontano dal punto di equilibrio per poi far ritorno spontaneamente allo stato precedente. “Il sistema si adatta naturalmente allo stimolo”, ha detto Shew, “sintonizzandosi di nuovo in un buono stato per gestire lo stimolo e dargli un senso”.
Quando le persone sono private del sonno, ad esempio, le registrazioni indicano che l’attività elettrica nel cervello è sotto il livello di equilibrio,  al contrario, un’attivazione elettrica “eccessiva” come durante un attacco epilettico è una manifestazione di dinamiche supercritiche.
Il concetto di criticità è quindi al centro di questo modello e per spiegarlo Wessel usa la metafora del gioco degli scacchi. “Supponiamo che ogni cellula della scacchiera possa contenere fino a tre granelli di sabbia prima di «crollare»”. Quando si aggiunge il quarto granello, la cellula aggiunge un granello di sabbia a ciascuno dei suoi vicini e se uno di questi vicini è a sua volta già saturo , quest’ultimo lo ridistribuisce ai suoi vicini, dando vita a una valanga.

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